一種減小hdp對有源區損傷的方法
2023-10-21 10:39:57
專利名稱：一種減小hdp對有源區損傷的方法
技術領域：
本發明涉及半導體工藝中淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation: STI)製作 領域，尤其涉及一種減小製作STI過程中HDP對有源區損傷的方法。
背景技術：
隨著半導體器件集成度的不斷提高，為使製作在同一矽片上器件之間互不 幹擾，因此，在矽片上需要製作器件之間的隔離區。隔離區的製作在很大程度 也影響著矽片上半導體器件的集成度。'淺溝槽隔離是目前高密度集成矽片廣發 採用的隔離技術。通常淺槽隔離層的製作方法是通過硬掩模層在矽片基底中蝕 刻槽，採用高密度等離子(High density plasma: HDP )方法在槽表形成一層襯氧 化層，然後同樣採用HDP方法填入絕緣層。
然而採用HDP方法填入絕緣層時發現隨著工藝特徵尺寸不斷的下降，HDP 對矽片上有源區的損傷變得顯著。隨著工藝特徵尺寸的不斷下降由130nm到 65nm以下，矽片上有源區(ActiveArea: AA)的寬度也是在不斷減小的，這樣 使得HDP對有源區的損傷越來越影響矽片上製作的器件的良率。由於矽片上分 布的有源區之間的間距是不等的，根據一定劃分依據會將矽片上的有源區劃分 為疏區(Isolation)和密集區(Dense )。疏區是有源區之間相隔距離較大區域， 密集區是有源區之間間距較小區域。對於不同特徵尺寸的製作工藝，疏區和密 集區是相對而言的。例如，對於65nm的製作工藝，對於寬度約為O.lum的有源 區，有源區之間的間隔大於等於10微米可劃分為疏區；對於有源區之間間隔低 於IO微米就可劃分為密集區域。請參閱
圖1和圖2，在採用HDP對這些不同區 域中隔離槽進行絕緣物填充時，由於疏區域中有源區1之間隔離槽相對大些， HDP對疏區域中隔離槽填充能力較強，請參見圖1;對密集區域有源區2中隔 離槽填充能力較弱，請參閱圖2。這樣，當保證疏區HDP隔離槽填充能力時， 對密集區域中隔離槽HDP的填充能力不夠，使得密集區域中有源區2之間隔離槽中填充的絕緣物存在缺陷，導致器件之間漏電流產生；當保證密集區域有源 區2之間隔離槽的HDP填充能力時，疏區會因為HDP中等離子體能量過大， 而導致矽片上有源區1的損傷，從而導致有源區1缺陷的產生，降低矽片上制 作的器件良率。
發明內容
本發明的目的在於提供一種減小HDP對有源區損傷的方法，以解決目前在 製作STI時，在保證矽片上密集區中相鄰有源區之間隔離淺槽的HDP填充能力 前提下，HDP對矽片上疏區中有源區造成損傷的問題，從而進一步解決因有源 區損傷導致製作器件良率下降的問題。
為達到上述目的，本發明的減小HDP對有源區損傷的方法，其中，該有源 區有若干個並製作在同一片矽片上，矽片上相鄰有源區之間隔離淺槽採用HDP 進行絕緣物填充；有源區分為有源區疏區和有源區密集區，HDP對有源區疏區 和有源區密集區中隔離淺槽的填充能力不同。該方法是在有源區疏區中有源區 的兩側分別增加保護條，調整相鄰保護條距各自被保護有源區的距離，使兩相 鄰保護條間距滿足HDP對有源區密集區中有源區之間隔離淺槽絕緣物的填充能 力。保護條的長度等於或略大於有源區的長度，較佳地，保護條的長度略大於 所述有源區的長度。保護條的寬度等於或略大於有源區的寬度。較佳地，保護 條的寬度略大於有源區的寬度。
與傳統HDP方法製作STI相比，通過在有源區疏區中有源區兩側增加保護 條，可以在HDP填充隔離淺槽絕緣物時保護有源區，避免有源區在HDP過程
條之間的間距，滿足HDP的填充能力，使得HDP對同一片矽片上疏區和密集 區中有源區填充能力基本一致，從而解決在保證矽片上密集區中相鄰有源區之 間隔離淺槽的HDP填充能力前提下，HDP對矽片上疏區中有源區造成損傷的問 題。
以下結合附圖和具體實施例對本發明的減'J、 HDP對有源區損傷的方法作進一步詳細具體的說明。
圖1是有源區疏區HDP填充隔離淺槽絕緣物的示意圖。 圖2是有源區密集區HDP填充隔離淺槽絕緣物的示意圖。 圖3是本發明減少HDP對有源區損傷方法的示意圖。
具體實施例方式
由於對於65nm以及65nm以下特徵尺寸製作的有源區，HDP對疏區有源區 1的損傷很大程度影響了基於該有源區製作的半導體器件的良率。同一片矽片上 的有源區之間的間隔不同，因此劃分為疏區和密集區。然而HDP對疏區和密集 區有源區之間隔離淺槽的填充能力不一致，導致在保證密集區有源區之間隔離 淺槽的填充能力時，疏區會因為HDP填充能力過大而導致疏區有源區的損傷。 因此對於同一片矽片上有源區很難疏區和密集區同時兼顧。
本發明的減d、 HDP對有源區損傷的方法是在有源區疏區中有源區的兩側分 別增加保護條，調整相鄰保護條距各自被保護有源區的距離，使兩相鄰保護條 間距滿足HDP對有源區密集區中有源區之間隔離淺槽絕緣物的填充能力。請參 見圖3,以疏區中有源區AA1和有源區AA2為例，在有源區AA1兩側增加了 保護條Pl和P2,在有源區AA2兩側增加了保護條P3和P4。保護條Pl和P2 可在HDP填充有源區AA1與其相鄰有緣區之間的隔離淺槽絕緣物時保護有源 區AA1，避免AA1受HDP的損傷；同理，保護條P3和P4可在HDP填充有源 區AA2與其相鄰有緣區之間的隔離淺槽絕緣物時保護有源區AA2。如若HDP 對間距在4~10um —定範圍內有源區之間的隔離淺槽有較佳的填充能力，而有源 區AA1和有源區AA2之間間距為12um。那麼，可調整位於有源區AA1和有源 區AA2之間相鄰保護條P2和P3與各自被保護有源區AA1和有源區AA2的距 離，這樣有源區AA1和有源區AA2之間的間距就可縮短為保護條P2和P3之 間的距離5um,該距離在HDP對密集區有源區之間隔離淺槽絕緣物有較佳的填 充能力範圍內。
在同一片矽片上，以HDP具有較佳填充能力的有源區間距範圍為標準，對 矽片上有源區間距不在該範圍內的有源區兩側加入保護條，調整有源區之間相 鄰保護條距各自被保護的有源區之間的距離使這相鄰的兩保護條之間的間距在
5HDP具有較佳填充能力的有源區間距範圍。為達到較佳保護效果，保護條PI 和P2的長度Pu、 Ph2需大於等於有源區AA1的長度Ahp較佳地,取Pw和Ph2 大於長度Ahl。同理，保護條P3和P4的長度Ph3、 Ph4需大於等於有源區AA2
的長度Ah2,較佳地，取Ph3和Ph4略大於長度Ah2。保護條P1和P2的寬度P^、
Pw大於等於被保護的有源區AA1的寬度A^，較佳地，P^和Pw2略大於Awl。 同理，保護條P3和P4的寬度Pw3、 P^大於等於被保護的有源區AA2的寬度 Aw2，較佳地，P^和Pw4略大於Aw2。保護條過長或過寬都容易過多佔用矽片上 的面積。
' 實際中對矽片上有源區疏區和密集區並沒有嚴格的定義，在實際中可根據 HDP製程中填充能力範圍對矽片上有源區進行劃分，對間距大於此範圍最高值 的有源區均可視為有源區疏區，在兩側增加保護條來調整其間距。本發明的減 小HDP對有源區損傷的方法，通過增加保護條不僅可以在HDP填充隔離淺槽 絕緣物時保護有源區，避免有源區在HDP過程受到損傷；而且兩相鄰的有源區 之間的間隔可縮短為它們之間兩保護條之間的滿足HDP具有較佳填充能力的範 圍內的間距。這樣使得HDP對同 一 片矽片上疏區和密集區中有源區填充能力基 本一致，從而在保證矽片上密集區中相鄰有源區之間隔離淺槽的HDP填充能力 前提下，HDP對矽片上疏區中有源區不會造成損傷，從而將進一步解決因有源 區損傷導致製作器件良率下降的問題。
權利要求
1、一種減小HDP對有源區損傷的方法，所述有源區有若干個並製作在同一片矽片上，所述矽片上相鄰有源區之間隔離淺槽採用HDP進行絕緣物填充；所述有源區分為有源區疏區和有源區密集區，HDP對有源區疏區和有源區密集區中隔離淺槽的填充能力不同，其特徵在於，所述方法是在所述有源區疏區中有源區的兩側分別增加保護條，調整相鄰保護條距各自被保護有源區的距離，使兩相鄰保護條間距滿足所述HDP對有源區密集區中有源區之間隔離淺槽絕緣物的填充能力。
2、 如權利要求1所述減小HDP對有源區損傷的方法，其特徵在於，所述保護 條的長度等於或略大於所述有源區的長度。
3、 如權利要求2所述減小HDP對有源區損傷的方法，其特徵在於，所述保護 條的長度略大於所述有源區的長度。
4、 如權利要求1所述減小HDP對有源區損傷的方法，其特徵在於，所述保護 條的寬度等於或略大於所述有源區的寬度。
5、 如權利要求4所述減小HDP對有源區損傷的方法，其特徵在於，所述保護 條的寬度略大於所述有源區的寬度。
全文摘要
本發明提供了一種減小HDP對有源區損傷的方法，有源區分為有源區疏區和有源區密集區，HDP對有源區疏區和有源區密集區中隔離淺槽的填充能力不同，該方法它是在疏區中有源區兩側分別增加保護條，調整相鄰保護條距各自被保護有源區的距離，使兩相鄰保護條間距滿足HDP對密集區有源區之間隔離淺槽絕緣物的填充能力。這樣可讓疏區有源區之間的間距縮短為與密集區有源區間隔相當的保護條的間距，使得HDP對疏區和密集區中有源區填充能力一致，保護疏區中有源區，解決HDP對矽片上疏區中有源區造成損傷的問題。
文檔編號H01L21/70GK101546730SQ20081003509
公開日2009年9月30日 申請日期2008年3月25日 優先權日2008年3月25日
發明者劉明源 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司